Экспериментальные исследования работы экскаваторов большой единичной мощности в промышленных условиях

УДК 622.271

Экспериментальные исследования работы экскаваторов большой единичной мощности  в промышленных условиях

к. т.н., доцент

КузГТУ

Практика работы разрезов «Кузбассразрезуголь» показывает, что длительное время основной парк выемочного оборудования составляли экскаваторы мехлопаты с вместимостью ковша от 4,6м3 до 12,5м3. В последнее время  в парке оборудования стали появляться экскаваторы с вместимостью ковша более 20м3, среди них экскаваторы мехлопаты, гидравлические прямые и обратные лопаты, это такие экскаваторы, как РН2800, РН4100, RH200 [1]. Количественный состав экскаваторов говорит о том, что такие экскаваторы  на предприятиях находятся в единичном экземпляре – разрез “Кедровский”, “Талдинский” или в количестве двух, реже трех, штук – разрез  “Бачатский”.

Вышеуказанные экскаваторы произведены за рубежом, однако в настоящее время стала появляться продукция отечественных производителей. Среди таких экскаваторов ЭКГ-20К, ЭКГ-32Р, ЭКГ-35К и ЭКГ-50. Это горное оборудование в виде карьерных механических.  Фактические показателям работы экскаваторов большой единичной мощности указывают, что основное время работы составляет вскрыша с погрузкой на автотранспорт – разрезы “Кедровский”, “Бачатский”, “Краснобродский” и  “Талдинский”.  Объем работ составляет на вскрыше от 5488 до 18023 тыс. м3. Можно отметить, что увеличивается долевое участие экскаваторов большой единичной мощности для разработки горной массы  карьерных полей [2,3]. 

Экскаватор РН-2800ХРВ (Е=33м3) разрабатывает безугольную зону Основного поля разреза «Кедровский». Рассматриваемый экскаватор типа мехлопата работает в комплексе с автосамосвалами БелАЗ-75306 (220т). Организация работ состоит в следующем (рис.1). Подъезд автосамосвалов под погрузку и разгрузку осуществляется через, так называемые, «кабельные ворота», при этом кабель до этих ворот располагается на почве уступа вдоль породного валика. Сам породный валик формируется либо из развала пород, который экскаватор недобирает, из заходки в результате чего в последствии формируется валик, либо порода подвозится автосамосвалом, ссыпается у откоса и затем перемещается колесным бульдозером. Автосамосвалы и экскаваторы под погрузку подаются с двух сторон. Для описания организации работы комплекса мехлопата-автосамосвалы, обозначим эти автосамосвалы как №1 и №2. Автосамосвал №1 располагается при погрузке с левой стороны, а №2 справа. Зону маневров автосамосвала разделяет отрезок кабеля, который идет от кабельных ворот. В то время как погрузка автосамосвала №1 заканчивается, другой автосамосвал №2 совершает маневр под погрузку, при этом разворот осуществляется по петлевой схеме. Таким образом, можно заключить, что организации работ соответствуют данным представленным проектом разработки разреза. Между процессом маневров автосамосвалов пространство зачищается колесным бульдозером. САТ-834Н совершает перемещение просыпей образуемых при погрузке к подножию уступа. 

Рис.1. Фрагменты разработки безугольной зоны Основного поля разреза «Кедровский» экскаватором  РН-2800ХРВ (Е=33м3).

Результаты хронометражных наблюдений показывают следующее. Временные фрагменты цикла составляют (см. табл. 1): а) совмещенный поворот на черпание  изменяется в диапазоне от 8 до 10с;  б) черпание от 6 до 11с;  в) совмещенный поворот на разгрузку и подъем ковша  от 9 до 12с; г) разгрузка ковша в автосамосвал от 3 до 5с; д) время цикла с углом поворота на разгрузку 90о-110о от 28 до 35с. Обмен автосамосвалов при погрузочно-разгрузочных работах в среднем составляют 33-34с.

Таблица 1

Математическое ожидание элементов времени цикла РН-2800 при отработке безугольной зоны разреза «Кедровский

№	Наименование
1	Время цикла, с	32,37
2	Совмещенный поворот на черпание и опускание ковша, с	9,35
3	Черпание, с	9,67
4	Совмещенный поворот на разгрузку и подъем ковша, с	9,56
5	Разгрузка ковша, с	3,79

- математическое ожидание составляющих времени цикла.

Экскаватор РН-4100ХРВ (Е=56м3) применяется для отработки вскрышных заходок безугольной зоны «Талдинского поля» одноименного разреза.

	Рис. 2. Отработка вскрышных заходок безугольной зоны «Талдинского поля» экскаватором  РН-4100ХРВ(Е=56м3).

Представленный экскаватор – это механическая лопата, которая работает в комплексе с карьерным автосамосвалом БелАЗ-75600 (320т). Организация работ при выемке породы следующая. Через «кабельные ворота»  подъезжает один из автосамосвалов, становясь слева от экскаватора. Другой автосамосвал подается под погрузку с подъездом к экскаватору мимо кабельных ворот и становится справа. Питающий экскаватор кабель располагается на почве уступа вблизи породного валика, этот валик образовывается при недоборе экскаватором породы из развала, либо из вскрыши, которая доставляется автосамосвалом и укладывается бульдозером. Рабочий цикл состоит из следующих процессов: черпание – поворот на разгрузки и одновременный подъем ковша – разгрузка ковша – поворот на черпание и одновременное опускание ковша. В то время, как происходит загрузка автосамосвала, с противоположной стороны от места погрузки происходит зачистка призабойного пространства колесным бульдозером САТ-834Н. Результаты хронометражных наблюдений следующие (табл.2).

Таблица 2

Математическое ожидание элементов времени цикла РН-4100ХРВ при отработке безугольной зоны разреза «Талдинский»

№	Наименование
1	Время цикла, с	41,8
2	Совмещенный поворот на черпание и опускание ковша, с	11,8
3	Черпание, с	12,6
4	Совмещенный поворот на разгрузку и подъем ковша, с	11,89
5	Разгрузка ковша, с	6,03

Представленные статистические данные хронометражных наблюдениях работы экскаваторов большой единичной мощности на разрезах Кемеровской области, могут использоваться при оперативно-диспетчерском управлении горным производством.

Список литературы

1. , , Селюков положения по обоснованию критериев оценки сложности отработки карьерных полей угольных  месторождений  Кузбасса / Уголь №10, 2010. Москва. - с.23-24.

2. Корякин  А. И., , Селюков отработки безугольных зон карьерных полей  / Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности” : Тр. XII  Междунар. науч.-практ. конф “Кемерово, 2010.  c.138-140. 

3. Корякин  А. И., , Селюков высоты вскрышного уступа при переходе из угленасыщенной зоны в безугольную / Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности”: Тр. XII  Междунар. науч.-практ. конф.  Кемерово. - c.140-143.